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温度对尖晶石LiMn2O4中锂离子嵌脱过程的影响Effectsof
2010 年第 68 卷 化 学 学 报 Vol. 68, 2010 第 15 期, 1481～1486 ACTA CHIMICA SINICA No. 15, 1481～1486 ·研究论文· 温度对尖晶石 LiMn O 中锂离子嵌脱过程的影响 2 4 魏 涛a 庄全超*,a 吴 超a 崔永丽a 方 亮a 孙世刚*,b (a 中国矿业大学材料科学与工程学院 徐州 221116) (b 固体表面物理化学国家重点实验室 厦门大学化学化工学院化学系 厦门 361005) 摘要 运用电化学阻抗谱研究了商品化尖晶石 LiMn O 电极在 1 mol/L LiPF -EC(碳酸乙烯酯):DEC(碳酸二乙酯) 电解 2 4 6 液中―10～30 ℃范围内的阻抗谱特征、固体电解质相界面(SEI)膜阻抗、电子电阻和电荷传递电阻等随温度的变化. 研 究结果表明, 尖晶石 LiMn2O4 电极的阻抗谱特征与温度有关, 随温度的升高, 与活性材料电子电导率相关的半圆和与 SEI 膜相关的半圆会发生重叠而成为一个半圆. 通过选取适当的等效电路拟合了实验所得的电化学阻抗谱数据, 测得 尖晶石 LiMn O 电极在 1 mol/L LiPF -EC:DEC 电解液中, 锂离子迁移通过 SEI 膜的离子跳跃能垒平均值为 15.49 2 4 6 kJ/mol; 电子电导率的热激活化能平均值为24.21 kJ/mol; 嵌入反应活化能平均值为 53.07 kJ/mol. 关键词 锂离子电池; 尖晶石 LiMn O ; SEI 膜; 电子电阻; 电荷传递电阻 2 4 Effects of Temperature on the Intercalation-Deintercalation Process of Lithium Ion in the Spinel LiMn2O4 Wei, Taoa Zhuang, Quanchao*,a Wu, Chaoa Cui, Yonglia Fang, Lianga Sun, Shigang*,b a ( School of Materials Science and Engineering, China University of Mining Technology, Xu
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